DE719171C

DE719171C - Bearing system free of night effects

Info

Publication number: DE719171C
Application number: DER94640D
Authority: DE
Original assignee: OBERKOMMANDO HEER BERLIN
Current assignee: OBERKOMMANDO HEER BERLIN
Priority date: 1935-11-07
Filing date: 1935-11-07
Publication date: 1942-03-31

Description

Nachteffektfreies Peilsystem Zur Erreichung einer nachteffektfreien Peilung sind in den letzten Jahren die verschiedenartigsten Antennensysteme und -kombinationen vorgeschlagen worden. Zu den am meisten bekannten gehört das Adcocksystem, das vermöge seiner Richtungsselektion nur vertikale elektrische Felder aufnimmt und so die Mißweisung verursachenden horizontalen Komponenten vermeidet; Voraussetzung ist hierbei eine ausgezeichnete Symmetrierung des Antennen systems, die sich für einen im elektrisch ungestörten freien Raum schwebenden Peiler auch durchführen läßt. Die praktischen Anforderungen an einen Peiler verlangen aber seine Aufstellung in fast unmittelbarer Erdnähe. Hierdurch wird die elektrische Symmetrie beispielsweise des H -för migen Adcockpeilers stark gestört. Die unteren Dipolenden haben eine wesentlich größere Kapazität gegen Erde als die oberen Enden. Man hilft sich hier so, daß man durch justierbare Kondensatoren die Kapazität der oberen Dipolenden auf den gleichen Wert erhöht. Wie Versuche gezeigt haben, läßt sich dann eine Kompensation für eine Welle, die unter einem bestimmten Höhenwinkel vp einfällt, in befriedigender Weise erzielen. Wird aber der Höhenwinkel der einfallenden Welle variiert, so geht die Kompensation verloren bzw. muß dann für den neuen Winkel besonders justiert werden. Da in der Peilpraxis der Ort des Senders gerade die LTnbekannte darstellt, ferner die momentane Höhe der Heavisideschicht nicht angebbar ist, kann auch der Höhenwinkel 97 der einfallenden Welle nicht ermittelt und somit nicht die zugehörige Kompensation eingestellt werden.Bearing system free of night effects To achieve a night effect free In the last few years, direction finding are the most diverse antenna systems and combinations have been suggested. One of the best known is the Adcock system, which by virtue of its directional selection only absorbs vertical electric fields thus avoiding the horizontal components that cause misrepresentation; pre-condition is an excellent balancing of the antenna system, which is useful for also carry out a direction finder floating in an electrically undisturbed free space leaves. The practical requirements of a direction finder, however, require it to be set up in almost the immediate vicinity of the earth. This makes the electrical symmetry, for example of the H -shaped Adcock direction finder severely disturbed. The lower dipole ends have a much larger capacitance to earth than the upper ends. One helps oneself here so that one can adjust the capacitance of the upper dipole ends by means of adjustable capacitors increased to the same value. As tests have shown, compensation can then be achieved for a wave that is incident at a certain elevation angle vp, in more satisfactory manner Way to achieve. But if the angle of elevation of the incident wave is varied, it works the compensation is lost or has to be specially adjusted for the new angle will. Since in DF practice the location of the transmitter is just the one known, Furthermore, the current height of the Heaviside layer cannot be specified, the Elevation angle 97 of the incident wave not determined and therefore not the associated one Compensation can be set.

Die Ausführungen über den Adcockpeiler gelten sinngemäß für alle bisher bekannten nachteffektfreien Peiler, die sämtlich auf dem Gedanken beruhen, die einfallende horizontale elektrische Komponente durch einen gleich großen negativen Wert zu kompensieren (z. B. dipolkompensierter Rahmen), wobei aber nicht berücksichtigt ist, daß der Gang der Fehlerkomponente mit dem Höhenwinkel von ausschlaggebender Bedeutung ist. The explanations about the Adcock direction finder apply to everyone hitherto known nocturnal direction finder, all of which are based on the idea, the incident horizontal electrical component by an equally large negative Compensate value (e.g. dipole compensated frame), but not taken into account is that the rate of the error component with the elevation angle of decisive Meaning is.

Nach der Erfindung sind zur Erzielung einies nachteffektfrejen Peilsysterns mindestens zwei Antennen oder Antennensysteme, für die das Verhältnis der Antennenströme bei normaler elektrischer Polarisation zu denen bei horizontaler Polarisation verschieden ist und für die bei horizontaler Polarisation die Abhängigkeit der Antennenströme vom Höhenwinkel der einfallenden Welle bis auf einen konstanten Faktor gleich ist, so gegeneinandergeschaltet, daß sich die durch die horizontale Polarisation verursachten Antennenströme für alle Höhenwinkel gerade aufheben. According to the invention, tracking systems are free of no night effects in order to achieve one at least two antennas or antenna systems for which the ratio of the antenna currents with normal electrical polarization different from those with horizontal polarization is and for the horizontal polarization the dependency the Antenna currents from the angle of elevation of the incident wave to a constant factor is the same, so switched against each other that the horizontal polarization just cancel the antenna currents caused for all elevation angles.

Hierbei können beliebige Antennen oder Antennensysteme, die nur den vorstehenden Bedingungen entsprechen müssen, verwendet werden. Der Gesamtwirkungsgrad wächst mit der Verschiedenheit der Antennensysteme hinsichtlich des Verhältnisses von aufgenominner horizontaler zu aufgenommener vertikaler Komponente, weil ein um so kleinerer Betrag der für die Peilung dienenden vertikalen Komponente kompensiert wird, je größer diese Verschiedenheit ist.Any antennas or antenna systems that only use the must meet the above conditions. The overall efficiency grows with the diversity of the antenna systems in terms of the ratio from recorded internal horizontal to recorded vertical component, because a the smaller the amount of the vertical component serving for the bearing is compensated becomes, the greater this difference is.

Die Arbeitsweise des neuen Peilsystems ist im nachfolgenden beispielsweise erläutert, wobei eine Gegeneinanderschaltung eines H-förmigen Adcockpeilers und eines normalen Rahmenpeilers zugrunde gelegt ist. The mode of operation of the new direction finding system is shown below as an example explained, with an opposing connection of an H-shaped Adcockpeilers and a normal frame direction finder is used as a basis.

In der Abbildung ist eine Kurvenschar aufgetragen, die die Abhängigkeit der Mißweisung α von dem Polarisationswinkel nu bei verschiedenen Höhen- oder Elevationswinkeln für einen Rahmenpeiler darstellt. Die entsprechenden Fehlerkurven für einen H-Adcockpeiler sind denen der Abbildung ähnlich bis auf Proportionalitätsfaktoren, so daß die gezeichneten Kurven schematisch für beide Peilsysteme gelten können. Es seien nun für die beiden Systeme die theoretischen Ansätze für die Peilminimumbedingung getroffen: Rn(#) sin a cos R1, cos a sin #, (I) An(#) sin a cos @ = - Ah cos a sin #, (2) wenn Rn(#) und Rh(#) die von # abhängigen, vom Rahmen aufgenommenen und An (q,) und Ah(#) die ebenfalls von # abhängigen, vom Adcocl; aufgenommenen normalen und horizontalen Komponenten bezeichnen. Sind die horizontalen Komponenten gleich Null, so ergibt sich die richtige Peilung für α = o. The figure shows a family of curves showing the dependency the declination α from the polarization angle nu at different altitude or Represents elevation angles for a frame direction finder. The corresponding error curves for an H-Adcock direction finder are similar to those in the figure except for proportionality factors, so that the curves drawn can apply schematically to both bearing systems. Let us now assume the theoretical approaches for the bearing minimum condition for the two systems hit: Rn (#) sin a cos R1, cos a sin #, (I) An (#) sin a cos @ = - Ah cos a sin #, (2) if Rn (#) and Rh (#) are those dependent on #, captured by the frame and An (q,) and Ah (#) which also depend on #, from Adcocl; recorded normal and denote horizontal components. Are the horizontal components the same Zero, the correct bearing results for α = o.

Es bezeichnet also α die Mißweisung. Aus (1) und (2) geht hervor: tg α = - Rh(#)/Rn(#) tg #, (1a) tg α = - Ah(#)/An(#) tg #. (2a) Bei gegebenem Höhenwinkel # gilt also für beide Peilsysteme die allgemeine Gleichung tg a = c tg .So α denotes the declination. From (1) and (2) it follows: tg α = - Rh (#) / Rn (#) tg #, (1a) tg α = - Ah (#) / An (#) tg #. (2a) At given elevation angle #, the general equation applies to both bearing systems tg a = c tg.

Der Einsatz dieser Gleichung in die experimentellen Fehlerkurven (schematisch in Abb. 1) gibt eine ausgezeichnete Übereinstimmung, wobei der Parameter c für jede Kurve einem Kurvenpunkt entnommen wird. Mit variierendem Höhenwinkel # muß c = F (#) gesetzt werden. Es bezeichne daher Fr(#) = -Rn(#) den Fehlergang des Rahmens, Fa(#) = -An(#) den Fehlergang des Adcocks.The use of this equation in the experimental error curves (schematic in Fig. 1) gives an excellent match, with the parameter c for each Curve is taken from a curve point. As the elevation angle # varies, c = F (#) can be set. Let Fr (#) = -Rn (#) denote the error path of the frame, Fa (#) = -An (#) the error response of the adcock.

Werden Fr (9') und Fa (g7) aus den entspreehenden Fehlerkurven des Rahmens und des Adcocks getrennt ermittelt und in Abhängigkeit vom Höhenwinkel # aufgetragen, so zeigt der Vergleich der beiden Funktionen Fr(#) = K # Fa(#) wbeiK>i. Da Rn(#) und An(#) bei von Null an wachsendem Höhenwinkel fast kon stant sind, ergibt sich die Proportionalität Rh(#) # Ah(#). werden nun beide Peilsysteme gegeneinandergeschaltet, so läßt sich durch Dimensionierung erreichen, daß Rh(#) = - Ah(#). If Fr (9 ') and Fa (g7) are derived from the corresponding error curves of the Frame and adcock separately determined and depending on the elevation angle # plotted, the comparison of the two functions shows Fr (#) = K # Fa (#) w beiK> i. Since Rn (#) and An (#) are almost constant as the elevation angle increases from zero, results the proportionality Rh (#) # Ah (#). both DF systems are now switched against each other, so it can be achieved by dimensioning that Rh (#) = - Ah (#).

Da andererseits Fr(#) = K # Fa(#) ist, ergibt sich An(#) = K # Rn(#), d. h. es bleibt bei Gegenschaltung eine ab so lute Peilspannung übrig von der Größe (K - 1) Rn(#).On the other hand, since Fr (#) = K # Fa (#), An (#) = K # Rn (#), d. H. in the case of a counter-circuit, there remains a bearing voltage from that level onwards (K - 1) Rn (#).

Die Peilspannung Rn(#) - An(#) würde sich ebenfalls zu Null kompensieren und damit die Peilung unmöglich werden für k = 1, wenn man also versuchen wollte, zwei Rahmen oder zwei gleiche Peilsysteme gegeneinanderzuschalten. Der Gesamtwirkungsgrad des Peilsystems wächst also mit k. Die resultierende Peilspannung lautet demnach auf Grund der Beziehungen (I) und (2) Pres = (K - 1) Rn(#) sin α cos Das Peilminimum liegt nunmehr richtig bei = Null und ist unabhängig vom Höhenwinkel 9'.The bearing voltage Rn (#) - An (#) would also compensate to zero and so the bearing becomes impossible for k = 1, so if one wanted to try to switch two frames or two identical DF systems against each other. The overall efficiency of the bearing system grows with k. The resulting bearing voltage is accordingly due to the relationships (I) and (2) Pres = (K - 1) Rn (#) sin α cos The bearing minimum is now correctly = zero and is independent of the elevation angle 9 '.

Claims

PATENT CLAIMS: 1. Bearing system free of night effects with at least two Antennas connected against one another or antenna systems in which the horizontal polarized waves generated antenna currents cancel each other out for all elevation angles, characterized in that such antennas or antenna systems, preferably Adcock direction finders and frame direction finders, for which the finite value Ratio of the antenna currents with normal elite polarization to those with horizontal polarization is different.

2. DF system according to claim I, characterized in that the one Antenna system from an H-shaped Adcock direction finder and the other from a normal one Frame direction finder.